如何为 GScript 编写标准库

版本更新

最近 GScript 更新了 v0.0.11 版本,重点更新了:

  • Docker 运行环境
  • 新增了 byte 原始类型
  • 新增了一些字符串标准库 Strings/StringBuilder
  • 数组切片语法:int[] b = a[1: len(a)];

具体更新内容请看下文。

前言

前段时间发布了 GScript 的在线 playground
playground-min.gif

这是一个可以在线运行 GScript 脚本的网站,其本质原理是接收用户的输入源码从而在服务器上运行的服务;这简直就是后门大开的 XSS 攻击,为保住服务器我设置了运行 API 的后端服务的用户权限,这样可以避免执行一些恶意的请求。

但也避免不了一些用户执行了一些耗时操作,比如一个死循环、或者是我提供 demo 里的打印杨辉三角。

这本质上是一个递归函数,当打印的三角层数过高时便会非常耗时,同时也非常消耗 CPU。

有几次我去检查服务器时发现了几个 CPU 过高的进程,基本上都是这样的耗时操作,不可避免的会影响到服务器的性能。

使用 Docker

为了解决这类问题,很自然的就能想到可以使用 Docker,所有的资源都和宿主机是隔离开的,无论怎么瞎折腾也不会影响到宿主机。

说干就干,最后修改了 API 执行脚本的地方:

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string fileName = d.unix("Asia/Shanghai") + "temp.gs" ;
s.writeFile(fileName, body, 438);
string pwd = s.getwd();
// string res = s.command("gscript", fileName);
string res = s.command("docker","run","--rm","-v", pwd+":/usr/src/gscript","-w","/usr/src/gscript", "crossoverjie/gscript","gscript", fileName);
s.remove(fileName);
r.body = res;
r.ast = dumpAST(body);
r.symbol=dumpSymbol(body);
ctx.JSON(200, r);

主要修改的就是将直接执行的 GScript 命令修改为了调用 docker 执行。

但其实也还有改进空间,后续新增协程之后可以便可监控运行时间,超时后便会自动 kill 进程。

我也将该 Docker 上传到了 DockerHub,现在大家想在本地体验 GScriptREPL 时也只需要运行Docker 就能使用。

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docker pull crossoverjie/gscript
docker run --rm -it crossoverjie/gscript:latest gscript

当然也可以执行用 Docker 执行 GScript 脚本:

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docker run --rm -v $PWD:/usr/src/gscript -w /usr/src/gscript crossoverjie/gscript gscript {yourpath}/temp.gs

编写 GScript 标准库

接下来重点聊聊 GScript 标准库的事情,其实编写标准库是一个费时费力的事情。

现在编译器已经提供了一些可用的内置函数,借由这些内置函数写一些常见的工具类是完全没有问题的。

对写 GScript 标准库感谢的朋友可以当做一个参考,这里我打了一个样,先看下运行效果:

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// 字符串工具类
StringBuilder b = StringBuilder();
b.writeString("10");
b.writeString("20");
int l = b.writeString("30");
string s = b.String();
printf("s:%s, len=%d ",s,l);
assertEqual(s,"102030");
byte[] b2 = toByteArray("40");
b.WriteBytes(b2);
s = b.String();
assertEqual(s,"10203040");
println(s);

// Strings 工具类
Strings s = Strings();
string[] elems = {"name=xxx","age=xx"};
string ret = s.join(elems, "&");
println(ret);
assertEqual(ret, "name=xxx&age=xx");

bool b = s.hasPrefix("http://www.xx.com", "http");
println(b);
assertEqual(b,true);
b = s.hasPrefix("http://www.xx.com", "https");
println(b);
assertEqual(b,false);

其中的实现源码基本上是借鉴了 Go 的标准库,先来看看 StringBuilder 的源码:

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class StringBuilder{
byte[] buf = [0]{};

// append contents to buf, it returns the length of s
int writeString(string s){
byte[] temp = toByteArray(s);
append(buf, temp);
return len(temp);
}

// append b to buf, it returns the length of b.
int WriteBytes(byte[] b){
append(buf, b);
return len(b);
}

// copies the buffer to a new.
grow(int n){
if (n > 0) {
// when there is not enough space left.
if (cap(buf) - len(buf) < n) {
byte[] newBuf = [len(buf), 2*cap(buf)+n]{};
copy(newBuf, buf);
buf = newBuf;
}
}
}

string String(){
return toString(buf);
}
}

主要就是借助了原始的数组类型以及 toByteArray/toString 字节数组和字符串的转换函数实现的。

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class Strings{
// concatenates the elements of its first argument to create a single string. The separator
// string sep is placed between elements in the resulting string.
string join(string[] elems, string sep){
if (len(elems) == 0) {
return "";
}
if (len(elems) == 1) {
return elems[0];
}

byte[] bs = toByteArray(sep);
int n = len(bs) * (len(elems) -1);
for (int i=0; i < len(elems); i++) {
string s = elems[i];
byte[] bs = toByteArray(s);
n = n + len(bs);
}

StringBuilder sb = StringBuilder();
sb.grow(n);
string first = elems[0];
sb.writeString(first);

string[] remain = elems[1:len(elems)];
for(int i=0; i < len(remain); i++){
sb.writeString(sep);
string r = remain[i];
sb.writeString(r);
}
return sb.String();

}

// tests whether the string s begins with prefix.
bool hasPrefix(string s, string prefix){
byte[] bs = toByteArray(s);
byte[] bp = toByteArray(prefix);
return len(bs) >= len(bp) && toString(bs[0:len(bp)]) == prefix;
}
}

Strings 工具类也是类似的,都是一些内置函数的组合运用;

在写标准库的过程中还会有额外收获,可以再次阅读一遍 Go 标准库的实现流程,换了一种语法实现出来,会加深对 Go 标准库的理解。

所以欢迎感兴趣的朋友向 GScript 贡献标准库,由于我个人精力有限,实现过程中可能会发现缺少某些内置函数或数据结构,这也没关系,反馈 issue 后我会尽快处理。

由于目前 GScript 还不支持包管理,所以新增的函数可以创建 Class 来实现,后续支持包或者是 namespace 之后直接将该 Class 迁移过去即可。


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